CN103116286A - 基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备 - Google Patents

基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103116286A
CN103116286A CN2013100162656A CN201310016265A CN103116286A CN 103116286 A CN103116286 A CN 103116286A CN 2013100162656 A CN2013100162656 A CN 2013100162656A CN 201310016265 A CN201310016265 A CN 201310016265A CN 103116286 A CN103116286 A CN 103116286A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
program
terminal
assembling
manipulation
Prior art date
Application number
CN2013100162656A
Other languages
English (en)
Inventor
范瑞峰
Original Assignee
博雅创世(北京)智能科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 博雅创世(北京)智能科技有限公司 filed Critical 博雅创世(北京)智能科技有限公司
Priority to CN2013100162656A priority Critical patent/CN103116286A/zh
Publication of CN103116286A publication Critical patent/CN103116286A/zh

Links

Abstract

本发明实施例公开了一种基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备,通过应用本发明实施例的技术方案,使机器人设计和验证模拟通过网络侧的服务器来完成,避免了终端设备侧复杂程序的安装维护,以及实体元件对于机器人研发运行的限制和依赖实体元件进行研发所带来的高昂的成本投入,而且,基于互联网络的技术特点,系统能够记录研发者的操作过程和成果,使位于不同位置的研发单位可以共享研发资源,方便交流和共享,尤其对于教学领域,老师可以了解学生的操作步骤进行评价,实现了机器人教学的共享和电子化,有效的缓解了现有的教学资源不足的问题。

Description

基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备
技术领域
[0001] 本发明涉及科技教育领域,特别涉及一种基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备。
背景技术
[0002] 机器人教育在中国已经展开有10年时间,但是,在机器人教育开展初期,需要以竞赛来推动整个机器人教育的开展。几乎所有的学校开展机器人教育也都是以兴趣小组的形式开展,以竞赛为目的。
[0003] 国内研究开发现状:
[0004] 国内的知名的教育机器人公司无一例外都是以竞赛为导向,其产品都是针对竞赛的。针对普通大班教学的产品、设备几乎没有。现阶段由于国家对科技教育的普及开始重视,有些厂家也开始设计开发一些普及教育的机器人产品,相应的产品样式逐渐增多。
[0005] 国外研究开发现状:
[0006] 国外的机器人教育开展时间较早,普及程度高。从幼儿园就开始有机器人教育,到了高中,学生可以根据自己来制作机器人了。
[0007] 在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在以下问题:
[0008]目前,国内厂商设计的产品都是低成本、低价格、固定配置,无法满足教学的多样性和灵活性。
[0009] 而在国外,基本上都没有什么固定的机器人教学设备。所以,国外机器人教育产品多为玩具公司生产的高级玩具,给青少年使用。
[0010] 而且,现有机器人教育平台均为单机版,很大程度上限制了使用,也不容易交流。发明内容
[0011] 本发明实施例提供一种基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备,解决现有的技术方案中由于只存在单机版机器人教育平台,缺乏网络扩展所带来的使用限制,以及交流不畅的问题。
[0012] 为达到上述目的,本发明实施例一方面提供了一种基于网络的机器人开发平台的实现方法,至少包括以下步骤:
[0013] 平台服务器接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序;
[0014] 所述平台服务器结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型;
[0015] 所述平台服务器将所述机器人操作程序在所述虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性。
[0016] 优选的,所述平台服务器接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序,具体包括:[0017] 所述平台服务器接收所述终端设备发送的流程模板标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,所述平台服务器接收所述终端设备发送的程序语句标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,所述平台服务器接收所述终端设备发送的编程语句,生成相应的机器人操作程序片段;
[0018] 所述平台服务器根据所生成的各机器人操作程序片段,组合生成相应的机器人操作程序。
[0019] 优选的,所述平台服务器结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型,具体包括:
[0020] 所述平台服务器接收所述终端设备发送的元件标识信息,在所述元件数据库中选择相应的机器人元件模型,并根据所述终端设备上报的机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型;或,
[0021] 所述平台服务器接收所述终端设备发送的机器人组装方案标识信息,获取机器人组装方案标识信息所对应的机器人组装方案,并在所述元件数据库中选择所述机器人组装方案中所需要的机器人元件模型,按照所述机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型。
[0022] 优选的,所述平台服务器将所述机器人操作程序在所述虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性之后,还包括:
[0023] 所述平台服务器向所述终端设备输出所述机器人操作程序所对应的操作文件,并导入相应的机器人实体模型,由所述机器人实体模型执行相应的动作操作;
[0024] 其中,所述机器人实体模型,具体为通过机器人搭建平台所提供的机器人实体元件,按照所述机器人组装方案所组装出的实体结构。
[0025] 优选的,所述平台服务器将所述机器人操作程序在所述虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性之后,还包括:
[0026] 所述平台服务器通过网络,将所述机器人操作程序,和/或所述虚拟机器人模型的仿真运行的过程,和/或所述仿真演示的的结果展示给其他终端设备。
[0027] 另一方面,本发明实施例还提供了一种服务器,至少包括:
[0028] 程序生成模块,用于接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序;
[0029] 模型组装模块,用于结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型;
[0030] 仿真运行模块,用于将所述程序生成模块所生成的机器人操作程序在所述模型组装模块所组装的虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性;
[0031] 其中,所述程序数据库和/或元件数据库,具体为存储于所述服务器自身或与所述服务器相连接的其他网络设备中的数据库。
[0032] 优选的,所述程序生成模块,具体用于:[0033] 接收所述终端设备发送的流程模板标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,接收所述终端设备发送的程序语句标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,接收所述终端设备发送的编程语句,生成相应的机器人操作程序片段;
[0034] 根据所生成的各机器人操作程序片段,组合生成相应的机器人操作程序。
[0035] 优选的,所述模型组装模块,具体用于:
[0036] 接收所述终端设备发送的元件标识信息,在所述元件数据库中选择相应的机器人元件模型,并根据所述终端设备上报的机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型;或,
[0037] 接收所述终端设备发送的机器人组装方案标识信息,获取机器人组装方案标识信息所对应的机器人组装方案,并在所述元件数据库中选择所述机器人组装方案中所需要的机器人元件模型,按照所述机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型。
[0038] 优选的,所述服务器,还包括:
[0039] 输出模块,用于向所述终端设备输出所述机器人操作程序所对应的操作文件,并导入相应的机器人实体模型,由所述机器人实体模型执行相应的动作操作;
[0040] 其中,所述机器人实体模型,具体为通过机器人搭建平台所提供的机器人实体元件,按照所述机器人组装方案所组装出的实体结构。
[0041] 优选的,所述服务器,还包括:
[0042] 共享展示模块,用于通过网络,将所述程序生成模块所生成的机器人操作程序,和/或所述仿真运行模块所演示的虚拟机器人模型的仿真运行的过程,和/或所述仿真运行模块的仿真演示的的结果展示给其他终端设备。
[0043] 与现有技术相比,本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点:
[0044] 通过应用本发明实施例的技术方案,使机器人设计和验证模拟通过网络侧的服务器来完成,避免了终端设备侧复杂程序的安装维护,以及实体元件对于机器人研发运行的限制和依赖实体元件进行研发所带来的高昂的成本投入,而且,基于互联网络的技术特点,系统能够记录研发者的操作过程和成果,使位于不同位置的研发单位可以共享研发资源,方便交流和共享,尤其对于教学领域,老师可以了解学生的操作步骤进行评价,实现了机器人教学的共享和电子化,有效的缓解了现有的教学资源不足的问题。
附图说明
[0045] 图1为本发明实施例所提出的一种基于网络的机器人开发平台的实现方法的流程不意图;
[0046] 图2为本发明实施例所提出的一种基于Web的机器人开发平台的结构示意图;
[0047] 图3为本发明实施例所提出的一种软件平台服务器的程序架构示意图;
[0048] 图4为本发明实施例所提出的一种机器人搭建平台的架构示意图;
[0049] 图5为本发明实施例所提出的编程界面模块示意图;
[0050] 图6A至图6D分别为本发明实施例所提出的流程图编程界面、语句编程界面、C语言编程界面和编译下载界面的示意图;[0051]图7为本发明实施例所提出的一种仿真模块的结构示意图;
[0052] 图8为本发明实施例所提出的一种机器人搭建平台的结构示意图;
[0053] 图9A和图9B分别为本发明实施例所创建的“温度检测”和“计算速度”的子程序的不意图;
[0054] 图10为本发明实施例所创建的嵌入“温度检测”和“计算速度”子程序的完整程序的不意图;
[0055] 图11为本发明实施例所提出的一种机器人组装模型的模型示意图;
[0056] 图12为本发明实施例提出的一种服务器的结构示意图。
具体实施方式
[0057] 如背景技术所述,由于现有的机器人研发领域对于实体元件的依赖,以及相应操作软件都是单机版的局限,使研发资源的局限束缚了机器人研发和教育的扩展,增大了机器人研发和教育的成本需求。
[0058] 为了克服这样的缺陷,本发明实施例提出了一种基于网络的机器人开发平台的实现方法,通过网络平台搭建相应的机器人研发平台,只需通过简单的终端指令操作,就可以使相应的平台服务器完成复杂的程序编辑和结果仿真模拟验证,简化了机器人研发和教育的复杂度,降低了相应的成本需求。
[0059] 下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0060] 如图1所示,为本发明实施例所提出的一种基于网络的机器人开发平台的实现方法的流程示意图,该方法具体包括以下步骤:
[0061] 步骤S101、平台服务器接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序。
[0062] 在实际的应用场景中,本步骤的操作具体包括以下的处理过程:
[0063] (I)程序片段的生成。
[0064] 在具体操作中,本发明实施例为终端设备提供了多种的程序输入方案,相应的,在平台服务器侧,也会根据终端设备所采用的程序输入方案的差异,调整相应的程序片段生成方式:
[0065] 程序输入方案一、流程模板标识输入方案,这是一种将相应的程序片段模板化后,体现为流程片段图示的形象化输入方式,终端设备可以选择需要的流程图形或流程片段,终端设备将相应的标识信息上报给平台服务器,然后,平台服务器根据该标识信息去获取具体的程序语句内容。
[0066] 具体的,平台服务器在终端设备采用上述的程序输入方案一的情况下,相应的处理过程为:
[0067] 所述平台服务器接收所述终端设备发送的流程模板标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段。
[0068] 程序输入方案二、程序语句标识输入方案,这是一种将相应的程序片段模板化后,体现为具体文字描述的文字化输入方式,终端设备可以选择需要的操作内容文字,终端设备将相应的标识信息上报给平台服务器,然后,平台服务器根据该标识信息去获取具体的程序语句内容。
[0069] 具体的,平台服务器在终端设备采用上述的程序输入方案二的情况下,相应的处理过程为:
[0070] 所述平台服务器接收所述终端设备发送的程序语句标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段。
[0071] 程序输入方案三、编程语句直接输入方案,这是一种将具体的编程语句内容直接输入的方式,终端设备可以编剧具体的编程语句,并将相应的内容直接上报给平台服务器,然后,平台服务器直接根据该语句的内容生成相应的程序片段。
[0072] 具体的,平台服务器在终端设备采用上述的程序输入方案三的情况下,相应的处理过程为:
[0073] 所述平台服务器接收所述终端设备发送的编程语句,生成相应的机器人操作程序片段。
[0074] 需要说明的是,上述的三种方式可以根据具体应用场景的需要,以及机器人设计者的具体操作需求进行选择,例如,如果机器人设计者对最直接的编程语言不熟悉,或者希望简化设计过程的复杂度,就可以采用上述的方式一和/或方式二进行直观的操作,而如果机器人设计者需要设计更具个性化的或者现有模板中没有的新的程序片段时,则需要采用上述的方案三,并且,上述的方式可以采用组合的方式,及分别通过不同的方式设计生成一段完整的程序中的不同的程序片段,所以,在具体的应用场景中,具体采用上述的哪种或哪几种方式进行程序片段的设计,并不会影响本发明的保护范围。
[0075] (2)程序片段的合并。
[0076] 在完成所有需要的程序片段的生成之后,所述平台服务器根据所生成的各机器人操作程序片段,组合生成相应的机器人操作程序,完成完整程序的生成处理。
[0077] 步骤S102、所述平台服务器结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型。
[0078] 在具体的应用场景中,本部中包括以下两种实现方式:
[0079] (I)上报设计方案并组装。
[0080] 在此种方式下,所述平台服务器接收所述终端设备发送的元件标识信息,在所述元件数据库中选择相应的机器人元件模型,完成元件的准备工作。
[0081] 然后,根据所述终端设备上报的机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型。
[0082] 这样的方式可以实现机器人研发者的个性化需求,将具体的元件模型按照具体的需要进行组装,实现新的个性化的机器人结构的创建,同时也让机器人设计者体验具体的组装设计仿真过程。
[0083] (2)套用现有模板进行组装。
[0084] 在此种方式下,所述平台服务器接收所述终端设备发送的机器人组装方案标识信息,直接获取机器人组装方案标识信息所对应的机器人组装方案。
[0085] 然后,在所述元件数据库中选择所述机器人组装方案中所需要的机器人元件模型,按照所述机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型。
[0086] 步骤S103、所述平台服务器将所述机器人操作程序在所述虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性。
[0087] 需要说明的是,本发明实施例在完成上述的程序仿真验证处理后,还可以包括实体的机器人元件的组装过程,即通过实体组装的机器人实现程序执行和动作操作,具体包括:
[0088] 所述平台服务器向所述终端设备输出所述机器人操作程序所对应的操作文件,并导入相应的机器人实体模型,由所述机器人实体模型执行相应的动作操作。
[0089] 其中,所述机器人实体模型,具体为通过机器人搭建平台所提供的机器人实体元件,按照所述机器人组装方案所组装出的实体结构。
[0090] 需要指出的是,上述的机器人实体元件,与前述的步骤S102中所应用的机器人元件模型具有一一对应的关系,从而,可以将前述步骤所采用的机器人组装方案进行具体的物理实现。
[0091] 进一步的,考虑到网络特性,本发明实施例所提出的技术方案还可以进一步包括网络共享过程,具体包括:
[0092] 所述平台服务器通过网络,将所述机器人操作程序,和/或所述虚拟机器人模型的仿真运行的过程,和/或所述仿真演示的的结果展示给其他终端设备。
[0093] 与现有技术相比,本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点:
[0094] 通过应用本发明实施例的技术方案,使机器人设计和验证模拟通过网络侧的服务器来完成,避免了终端设备侧复杂程序的安装维护,以及实体元件对于机器人研发运行的限制和依赖实体元件进行研发所带来的高昂的成本投入,而且,基于互联网络的技术特点,系统能够记录研发者的操作过程和成果,使位于不同位置的研发单位可以共享研发资源,方便交流和共享,尤其对于教学领域,老师可以了解学生的操作步骤进行评价,实现了机器人教学的共享和电子化,有效的缓解了现有的教学资源不足的问题。
[0095] 下面,结合具体的应用场景,对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。
[0096] 在具体的应用场景中,上述的网络技术可以具体为Web网络,或者其他能够实现用户间信息共享的网络形式,具体网络形式的变化并不会影响本发明的保护范围。
[0097] 以Web网络为例,基于Web的机器人开发平台旨在利用基于WEB技术,搭建了一个系统的开发平台,该平台集流程图编程、结构仿真、运动仿真、在线仿真、真实搭建为一体。整个系统的结构如图2所示。
[0098] 基于WEB的软件平台服务器,提供机器人教学、开发所需要的相关软件:流程图编程、语句编程、C语言编程、结构仿真、运动仿真、在线仿真等,如图3所示,为本发明实施例所提出的一种软件平台服务器的程序架构示意图。
[0099] 使用者可以通过任何的终端,通过WEB浏览器就可以进行编程、仿真等操作,实现跨平台的编程操作。配合机器人搭建平台设备,能够下载相应的程序,让机器人实现设定的任务。
[0100] 机器人搭建平台是像积木件一样,可以搭建制作出用于教学或创新的各种案例,并且能够通过图形化编程界面对这些案例进行编程使其运动。机器人搭建平台为拼装式结构,分为电路和机械两部分,如图4所示,为本发明实施例所提出的一种机器人搭建平台的架构示意图。
[0101] 需要说明的是,在科技教育领域,本发明实施例所提出的技术方案旨在利用基于WEB技术,搭建了一个系统的开发平台,该平台集流程图编程、结构仿真、运动仿真、在线仿真、真实搭建为一体。为中小学机器人教学提供系统、完整的教学平台及配套的教案教程,并为机器人教学提供方便、统一的交流平台。
[0102] 本发明实施例所提出的技术方案主要分为WEB的编程、仿真、开发平台和机器人搭建平台两个部分。
[0103] 1、WEB的编程、仿真、开发平台。
[0104] 具体的,编程软件部分分为编程界面和仿真界面。
[0105] I)编程界面可采用流程图编程、语句编程、C语言编程三种方式。
[0106] 基于WEB的图形化编程界面采用标准的流程图编程方法,使学生能够把编程的重点集中到任务的流程上,学习一种编程的思想。
[0107] 如图5所示,为本发明实施例所提出的编程界面模块示意图。
[0108] 相应的,如图6A至图6D所示,分别为本发明实施例所提出的流程图编程界面、语句编程界面、C语言编程界面和编译下载界面的示意图。
[0109] 2)仿真界面可分为机械搭建仿真、电路仿真、运动仿真三部分
[0110] 模拟仿真环境为操作者提供了一个验证程序设计的简单的环境,不需要实际的机器人也可以验证程序的正确与否。
[0111] 如图7所示,为本发明实施例所提出的一种仿真模块的结构示意图。
[0112] 3)下载程序
[0113] 在机械装配和软件编程之后,就需要把程序下载到AVR控制器上,对硬件设备进行控制操作。为了下载程序,首先需要把个人电脑的USB 口与AVR控制器连接起来。
[0114] 连接起来之后就可以进行下载。
[0115] 2、机器人搭建平台
[0116] 机器人搭建平台基础套件由控制组件、传感执行、机械组件三部分组成,如图8所示,为本发明实施例所提出的一种机器人搭建平台的结构示意图。
[0117] 相应的机器人组装顺序为:组装、编程、下载、调试。
[0118] 其中,组装为电子和机械的组合,编程是对机器人的思维进行规则设定,下载则是将思维赋予机器人。机器人的硬件组装是整个机器人的基础,没有硬件,就没有运动的载体。各种机器人的硬件组装的装配图,按顺序组装。
[0119] I)控制组件
[0120] 控制器采用AVR系列单片机,具有效率高、接口丰富的特点。最多可有40路数字量输入输出,8路模拟量输入,4路PWM信号输出。
[0121] 2)传感组件和执行组件
[0122] 标准配置配有丰富的传感器和执行器,如温度、亮度、行程开关、LED、直流电机、舵机、继电器、蜂鸣器等。
[0123] 3)机械组件[0124] 机械组件器件如下图所示。机械组件主要由组成基本结构的机械钣金件和连结钣金件的连接件组成。传动件主要有齿轮、齿条等。
[0125] 具体的,本发明实施例以一种温控风扇的具体设计和组装过程,对上述技术方案进行说明。
[0126] 首先,对温控风扇的设计原理进行说明如下:
[0127] 温度控制风扇的转动,数码管显示模块显示环境温度值。首先,需要设定两个值,启动值和最高值,当环境温度值大于启动值时,风扇开始转动,反之,风扇停止不转;当环境温度值在启动值和最大值之间时,风扇随环境温度值的改变自动调整转速,当环境温度值大于最高值时,风扇达到最大转速。
[0128] 如图9A和图9B所示,为本发明实施例所创建的“温度检测”和“计算速度”的子程序的示意图。
[0129] 如图10所示,为本发明实施例所创建的嵌入“温度检测”和“计算速度”子程序的
完整程序的示意图。
[0130] 在完成上述的程序设计后,在如图11所示的机器人组装模型中通过仿真模拟验证程序的正确性。
[0131] 按照如图11所示机器人组装模型,用实际的机器人元件组装实体机器人,并将相应的完整程序下载到该实体机器人的控制器中,实现实体机器人的操作和运行。
[0132] 与现有技术相比,本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点:
[0133] 通过应用本发明实施例的技术方案,使机器人设计和验证模拟通过网络侧的服务器来完成,避免了终端设备侧复杂程序的安装维护,以及实体元件对于机器人研发运行的限制和依赖实体元件进行研发所带来的高昂的成本投入,而且,基于互联网络的技术特点,系统能够记录研发者的操作过程和成果,使位于不同位置的研发单位可以共享研发资源,方便交流和共享,尤其对于教学领域,老师可以了解学生的操作步骤进行评价,实现了机器人教学的共享和电子化,有效的缓解了现有的教学资源不足的问题。
[0134] 为了实现本发明实施例的技术方案,本发明实施例还提供了一种服务器,其结构示意图如图12所示,至少包括:
[0135] 程序生成模块121,用于接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序;
[0136] 模型组装模块122,用于结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型;
[0137] 仿真运行模块123,用于将所述程序生成模块121所生成的机器人操作程序在所述模型组装模块122所组装的虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性;
[0138] 其中,所述程序数据库和/或元件数据库,具体为存储于所述服务器自身或与所述服务器相连接的其他网络设备中的数据库。
[0139] 进一步的,所述程序生成模块121,具体用于:
[0140] 接收所述终端设备发送的流程模板标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,接收所述终端设备发送的程序语句标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,接收所述终端设备发送的编程语句,生成相应的机器人操作程序片段;
[0141] 根据所生成的各机器人操作程序片段,组合生成相应的机器人操作程序。
[0142] 具体的,所述模型组装模块122,具体用于:
[0143] 接收所述终端设备发送的元件标识信息,在所述元件数据库中选择相应的机器人元件模型,并根据所述终端设备上报的机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型;或,
[0144] 接收所述终端设备发送的机器人组装方案标识信息,获取机器人组装方案标识信息所对应的机器人组装方案,并在所述元件数据库中选择所述机器人组装方案中所需要的机器人元件模型,按照所述机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型。
[0145] 进一步的,该服务器,还包括:
[0146] 输出模块124,用于向所述终端设备输出所述机器人操作程序所对应的操作文件,并导入相应的机器人实体模型,由所述机器人实体模型执行相应的动作操作;
[0147] 其中,所述机器人实体模型,具体为通过机器人搭建平台所提供的机器人实体元件,按照所述机器人组装方案所组装出的实体结构。
[0148] 进一步的,该服务器,还包括:
[0149] 共享展示模块125,用于通过网络,将所述程序生成模块121所生成的机器人操作程序,和/或所述仿真运行模块123所演示的虚拟机器人模型的仿真运行的过程,和/或所述仿真运行模块123的仿真演示的的结果展示给其他终端设备。
[0150] 与现有技术相比,本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点:
[0151] 通过应用本发明实施例的技术方案,使机器人设计和验证模拟通过网络侧的服务器来完成,避免了终端设备侧复杂程序的安装维护,以及实体元件对于机器人研发运行的限制和依赖实体元件进行研发所带来的高昂的成本投入,而且,基于互联网络的技术特点,系统能够记录研发者的操作过程和成果,使位于不同位置的研发单位可以共享研发资源,方便交流和共享,尤其对于教学领域,老师可以了解学生的操作步骤进行评价,实现了机器人教学的共享和电子化,有效的缓解了现有的教学资源不足的问题。
[0152] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是⑶-R0M,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或网络侧设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。
[0153] 本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。
[0154] 本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
[0155] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。
[0156] 以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。

Claims (10)

1.一种基于网络的机器人开发平台的实现方法,其特征在于,至少包括以下步骤: 平台服务器接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序; 所述平台服务器结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型; 所述平台服务器将所述机器人操作程序在所述虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平台服务器接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序,具体包括: 所述平台服务器接收所述终端设备发送的流程模板标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,所述平台服务器接收所述终端设备发送的程序语句标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,所述平台服务器接收所述终端设备发送的编程语句,生成相应的机器人操作程序片段; 所述平台服务器根据所生成的各机器人操作程序片段,组合生成相应的机器人操作程序。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平台服务器结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型,具体包括: 所述平台服务器接收所述终端设备发送的元件标识信息,在所述元件数据库中选择相应的机器人元件模型,并根据所述终端设备上报的机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚 拟机器人模型;或, 所述平台服务器接收所述终端设备发送的机器人组装方案标识信息,获取机器人组装方案标识信息所对应的机器人组装方案,并在所述元件数据库中选择所述机器人组装方案中所需要的机器人元件模型,按照所述机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平台服务器将所述机器人操作程序在所述虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性之后,还包括: 所述平台服务器向所述终端设备输出所述机器人操作程序所对应的操作文件,并导入相应的机器人实体模型,由所述机器人实体模型执行相应的动作操作; 其中,所述机器人实体模型,具体为通过机器人搭建平台所提供的机器人实体元件,按照所述机器人组装方案所组装出的实体结构。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述平台服务器将所述机器人操作程序在所述虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性之后,还包括: 所述平台服务器通过网络,将所述机器人操作程序,和/或所述虚拟机器人模型的仿真运行的过程,和/或所述仿真演示的的结果展示给其他终端设备。
6.一种服务器,其特征在于,至少包括: 程序生成模块,用于接收终端设备发送的程序标识信息和/或编程语句,结合相应的程序数据库,生成机器人操作程序; 模型组装模块,用于结合元件数据库和所述终端设备上报的机器人组装方案,仿真组装相应的虚拟机器人模型; 仿真运行模块,用于将所述程序生成模块所生成的机器人操作程序在所述模型组装模块所组装的虚拟机器人模型上进行仿真运行,并将相应的运行结果对所述终端设备进行仿真演示,验证所述机器人操作程序的正确性; 其中,所述程序数据库和/或元件数据库,具体为存储于所述服务器自身或与所述服务器相连接的其他网络设备中的数据库。
7.如权利要求6所述的服务器,其特征在于,所述程序生成模块,具体用于: 接收所述终端设备发送的流程模板标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,接收所述终端设备发送的程序语句标识,向所述程序数据库获取相应的编程语句内容,生成相应的机器人操作程序片段;和/或,接收所述终端设备发送的编程语句,生成相应的机器人操作程序片段; 根据所生成的各机器人操作程序片段,组合生成相应的机器人操作程序。
8.如权利要求6所述的服务器,其特征在于,所述模型组装模块,具体用于: 接收所述终端设备发送的元件标识信息,在所述元件数据库中选择相应的机器人元件模型,并根据所述终端设备上报的机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型;或, 接收所述终端设备发送的机 器人组装方案标识信息,获取机器人组装方案标识信息所对应的机器人组装方案,并在所述元件数据库中选择所述机器人组装方案中所需要的机器人元件模型,按照所述机器人组装方案,将所选择的各机器人元件模型仿真组装为相应的虚拟机器人模型。
9.如权利要求6所述的服务器,其特征在于,还包括: 输出模块,用于向所述终端设备输出所述机器人操作程序所对应的操作文件,并导入相应的机器人实体模型,由所述机器人实体模型执行相应的动作操作; 其中,所述机器人实体模型,具体为通过机器人搭建平台所提供的机器人实体元件,按照所述机器人组装方案所组装出的实体结构。
10.如权利要求6所述的服务器,其特征在于,还包括: 共享展示模块,用于通过网络,将所述程序生成模块所生成的机器人操作程序,和/或所述仿真运行模块所演示的虚拟机器人模型的仿真运行的过程,和/或所述仿真运行模块的仿真演示的的结果展示给其他终端设备。
CN2013100162656A 2013-01-16 2013-01-16 基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备 CN103116286A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100162656A CN103116286A (zh) 2013-01-16 2013-01-16 基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100162656A CN103116286A (zh) 2013-01-16 2013-01-16 基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103116286A true CN103116286A (zh) 2013-05-22

Family

ID=48414700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013100162656A CN103116286A (zh) 2013-01-16 2013-01-16 基于网络的机器人开发平台的实现方法和设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103116286A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105225050A (zh) * 2015-10-12 2016-01-06 杭州萝卜圈网络技术有限公司 基于互联网的跨平台虚实融合个性化智能机器设计和竞技系统
CN105700481A (zh) * 2016-03-23 2016-06-22 北京光年无限科技有限公司 一种智能机器人动作生成方法及系统
CN105793911A (zh) * 2014-05-07 2016-07-20 金珍旭 利用了块的算法训练装置
CN106457557A (zh) * 2014-03-19 2017-02-22 株式会社乐博特思 机器人组装装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201156186Y (zh) * 2007-06-11 2008-11-26 陈宇 可扩展型通用机器人开发平台
CN101833884A (zh) * 2010-05-17 2010-09-15 博雅创世(北京)智能科技有限公司 一种机器人教育平台
US8307061B1 (en) * 2011-10-27 2012-11-06 Google Inc. System and method for determining manufacturer instructions executable by a robotic device
CN202584462U (zh) * 2011-12-22 2012-12-05 北京工业大学 一种基于sip信令的远程多媒体互动式教学系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201156186Y (zh) * 2007-06-11 2008-11-26 陈宇 可扩展型通用机器人开发平台
CN101833884A (zh) * 2010-05-17 2010-09-15 博雅创世(北京)智能科技有限公司 一种机器人教育平台
US8307061B1 (en) * 2011-10-27 2012-11-06 Google Inc. System and method for determining manufacturer instructions executable by a robotic device
CN202584462U (zh) * 2011-12-22 2012-12-05 北京工业大学 一种基于sip信令的远程多媒体互动式教学系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106457557B (zh) * 2014-03-19 2019-09-03 株式会社乐博特思 机器人组装装置
CN106457557A (zh) * 2014-03-19 2017-02-22 株式会社乐博特思 机器人组装装置
CN105793911A (zh) * 2014-05-07 2016-07-20 金珍旭 利用了块的算法训练装置
US10229613B2 (en) 2014-05-07 2019-03-12 Jin Wook Kim Algorithm teaching apparatus using blocks
CN105793911B (zh) * 2014-05-07 2019-05-10 金珍旭 利用了块的算法训练装置
CN105225050A (zh) * 2015-10-12 2016-01-06 杭州萝卜圈网络技术有限公司 基于互联网的跨平台虚实融合个性化智能机器设计和竞技系统
CN105700481A (zh) * 2016-03-23 2016-06-22 北京光年无限科技有限公司 一种智能机器人动作生成方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jamieson et al. More missing the Boat—Arduino, Raspberry Pi, and small prototyping boards and engineering education needs them
Jamieson Arduino for teaching embedded systems. are computer scientists and engineering educators missing the boat?
Blikstein Gears of our childhood: constructionist toolkits, robotics, and physical computing, past and future
Ertugrul Towards virtual laboratories: A survey of LabVIEW-based teaching/learning tools and future trends
JP6508484B2 (ja) 接続された玩具を使用する教育システム
Blikstein Computationally Enhanced Toolkits for Children: Historical Review and a Framework for Future Design.
Przybylla et al. Physical Computing and Its Scope--Towards a Constructionist Computer Science Curriculum with Physical Computing.
Hamner et al. Arts & Bots: Techniques for distributing a STEAM robotics program through K-12 classrooms
Jost et al. Graphical programming environments for educational robots: Open roberta-yet another one?
Kim Control systems lab using a LEGO Mindstorms NXT motor system
Zhu et al. Enhancing learning effectiveness in digital design courses through the use of programmable logic boards
Donzellini et al. A simulation environment for e-learning in digital design
Ibrahim Engineering simulation with MATLAB: improving teaching and learning effectiveness
Hamblen et al. An embedded systems laboratory to support rapid prototyping of robotics and the internet of things
Feurzeig Apprentice tools: Students as practitioners
Schaf et al. Collaborative learning and engineering workspaces
Lew et al. Using LEGO MINDSTORMS NXT and LEJOS in an advanced software engineering course
Aliane A MATLAB/Simulink-based interactive module for servo systems learning
Angelov et al. Computer-aided 3D virtual training in power system education
Sababha et al. Project-based learning to enhance teaching embedded systems
Martinez-Santos et al. Influence of Arduino on the development of advanced microcontrollers courses
Ackovska et al. OER approach for specific student groups in hardware-based courses
CN108492661A (zh) 一种三维虚拟实验培训系统
Reck et al. Developing a new affordable DC motor laboratory kit for an existing undergraduate controls course
CN107886821B (zh) 面向plc教学实验室的仿真试验台及其数据通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130522

RJ01 Rejection of invention patent application after publication